合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的化学平衡常数表达式为 K=c2(NH3)c(N2)×c3(H2)K=c2(NH3)c(N2)×c3(H2)。
(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是 氮气与氢气反应的限度远远大于氮气和氧气反应的限度氮气与氢气反应的限度远远大于氮气和氧气反应的限度。
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
×
c
3
(
H
2
)
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
×
c
3
(
H
2
)
序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
① | N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) | 5×10-31 |
② | N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) | 4.1×106 |
温度/°C | 压强MPa | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
放热
放热
(填“吸热”或“放热”)反应。②其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量减小的原因是
B
B
(填字母序号)。A.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
B.温度升高,K变小。平衡逆向移动
C.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
(4)在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3⇌[Cu(NH3)3CO]+ΔH<0,则利用铜氨液吸收CO适宜的生产条件是
低温、高压
低温、高压
。(5)科学家持续探索,寻求合成氨的新路径。如图为电解法合成氨的原理示意图,阴极的电极反应式为
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
。
【答案】K=;氮气与氢气反应的限度远远大于氮气和氧气反应的限度;放热;B;低温、高压;N2+6e-+6H+=2NH3
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
×
c
3
(
H
2
)
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:55引用:1难度:0.7